2026年5月17日日曜日

1784: メジャースペース(測度空間)および\(2\)個のメジャラブルサブセット(測定可能部分集合)たちに対して、サブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)のメジャー(測度)はサブセット(部分集合)たちのメジャー(測度)たちの合計マイナスサブセット(部分集合)たちのインターセクション(共通集合)のメジャー(測度)である

<このシリーズの前の記事 | このシリーズの目次 | このシリーズの次の記事>

メジャースペース(測度空間)および\(2\)個のメジャラブルサブセット(測定可能部分集合)たちに対して、サブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)のメジャー(測度)はサブセット(部分集合)たちのメジャー(測度)たちの合計マイナスサブセット(部分集合)たちのインターセクション(共通集合)のメジャー(測度)であることの記述/証明

話題


About: メジャースペース(測度空間)

この記事の目次


開始コンテキスト



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意のメジャースペース(測度空間)および任意の\(2\)個のメジャラブルサブセット(測定可能部分集合)たちに対して、当該サブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)のメジャー(測度)は当該サブセット(部分集合)たちのメジャー(測度)たちの合計マイナス当該サブセット(部分集合)たちのインターセクション(共通集合)のメジャー(測度)であるという命題の記述および証明を得る。

オリエンテーション


本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある

エンティティ(実体)たち:
\((M, A, \mu)\): \(\in \{\text{ 全てのメジャースペース(測度空間)たち }\}\)
\(\{a_1, a_2\}\): \(\subseteq A\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(\mu (a_1 \cup a_2) = \mu (a_1) + \mu (a_2) - \mu (a_1 \cap a_2)\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(a_1 \cup a_2 = (a_1 \setminus (a_1 \cap a_2)) \cup (a_2 \setminus (a_1 \cap a_2)) \cup (a_1 \cap a_2)\)、排他的ユニオン(和集合)として、であることを見る; ステップ2: \(\mu (a_1 \cup a_2) = \mu (a_1) + \mu (a_2) - \mu (a_1 \cap a_2)\)であることを見る、当該排他的ユニオン(和集合)を使って。

ステップ1:

\(a_1 \cup a_2 = (a_1 \setminus (a_1 \cap a_2)) \cup (a_2 \setminus (a_1 \cap a_2)) \cup (a_1 \cap a_2)\)、排他的ユニオン(和集合)として、\(2\)個の任意のセット(集合)たちに対して、当該セット(集合)たちのユニオン(和集合)は、第1セット(集合)マイナス当該セット(集合)たちのインターセクション(共通集合)、第2セット(集合)マイナス当該セット(集合)たちのインターセクション(共通集合)、当該セット(集合)たちのインターセクション(共通集合)の排他的ユニオン(和集合)であるという命題によって。

ステップ2:

したがって、\(\mu (a_1 \cup a_2) = \mu ((a_1 \setminus (a_1 \cap a_2)) \cup (a_2 \setminus (a_1 \cap a_2)) \cup (a_1 \cap a_2)) = \mu (a_1 \setminus (a_1 \cap a_2)) + \mu (a_2 \setminus (a_1 \cap a_2)) + \mu (a_1 \cap a_2)\)。

しかし、\(\mu (a_1 \setminus (a_1 \cap a_2)) = \mu (a_1) - \mu (a_1 \cap a_2)\)、なぜなら、\(a_1 = (a_1 \setminus (a_1 \cap a_2)) \cup (a_1 \cap a_2)\)、排他的ユニオン(和集合)として; \(\mu (a_2 \setminus (a_1 \cap a_2)) = \mu (a_2) - \mu (a_1 \cap a_2)\)、同様に。

したがって、\(= \mu (a_1) - \mu (a_1 \cap a_2) + \mu (a_2) - \mu (a_1 \cap a_2) + \mu (a_1 \cap a_2) = \mu (a_1) + \mu (a_2) - \mu (a_1 \cap a_2)\)。


参考資料


<このシリーズの前の記事 | このシリーズの目次 | このシリーズの次の記事>